罗斌阳 马一菡 陈薇 杨锦林

·综述与讲座·

miRNA对急性胰腺炎的诊断及预后判断价值

罗斌阳 马一菡 陈薇 杨锦林

微小RNA(microRNA，miRNA)在急性胰腺炎(AP)中的作用机制及临床实用性一直是最近几年探索的热点[1-2]。miRNA具有组织特异性且涉及调控转录后的基因表达的特点，进一步探索其在AP发生、发展、并发症和转归各环节的作用有助于为AP的诊断和治疗提供新的思路和方法。本文对miRNA在诊断AP和区别轻、重症急性胰腺炎等方面的最新研究进展做一综述。

一、miRNA在胰腺相关病理状态中的表达

1．miRNA与AP胰腺腺泡细胞凋亡：1995年Kaiser等[3]报道在急性坏死性胰腺炎(acute necrotic pancreatitis, ANP)大鼠模型中有大量的腺泡细胞坏死，而凋亡细胞较少；在急性水肿性胰腺炎(acute edema pancreatitis, AEP)大鼠模型中绝大部分腺泡细胞的死亡方式是细胞凋亡，仅少量细胞坏死，从而提出AP的严重程度与腺泡细胞凋亡程度呈负相关的假说。He等[4]对AP患者的胰腺组织进行针刺活检，发现正常胰腺组织无凋亡细胞，而在AP组织中存在凋亡细胞，且与AP严重程度直接相关。Bhatia[5]也进一步论证了该结果，腺泡细胞的凋亡能够降低AP的严重程度，对胰腺起到保护的功能。miRNA-92b是一个与AEP腺泡细胞凋亡相关的miRNA。Mareninova等[6]在蛙皮素诱导的大鼠AP模型中发现有大量的半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶3(Caspase-3)激活，Caspase抑制剂能减轻腺泡细胞的凋亡并明显刺激腺泡细胞坏死，从而使AP加重。上调miR-92b的表达量，活性Caspase-3表达量明显升高，胰腺腺泡细胞凋亡率明显增高[7]。Caspase的激活被认为是AP腺泡细胞凋亡的机制之一。当细胞凋亡被触发时，Caspase被激活，在凋亡的各阶段发挥重要作用，从而减轻AP的严重程度，但miR-92b调控腺泡细胞凋亡的具体机制尚未完全阐明[8]。Qin等[9]通过建立体内、外的大鼠AEP模型发现，miR-22和miR-135a的表达显著升高，并可分别通过抑制靶基因ErbB3和Ptk2在AR42J细胞株中的表达来促进腺泡细胞的凋亡，从而降低了大鼠AP的严重程度。Hu等[10]研究发现，上调miR-19b的表达量可以促进腺泡细胞的坏死，miR-19b的缺乏能降低腺泡细胞的坏死率。由此，AP的严重程度同腺泡细胞的凋亡呈现明显的负相关性，与腺泡细胞的坏死程度呈正相关，其中miRNA在调节细胞凋亡的过程中发挥了重要的作用。

2．miRNA与胰腺微循环损害：胰腺微循环的损害被认为是触发AEP转变为ANP的始动因素[11]，而微循环损害的影响因子复杂。在多种刺激因素作用下，内皮细胞中的血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)表达增多，其增强微血管通透性的能力是组胺的50 000倍[12]。研究表明，miR-126是内皮细胞中诱导血管生成和维持血管完整性的重要调节因子，miR-126在一定程度上通过直接负向调控VEGF信号通路的靶基因Spred-1和PI3KR2的表达增强VEGF促血管新生作用并促进血管形成[13]。

二、miRNA诊断AP

Kong等[14]在小鼠AP模型的血液中首次检测出miR-216a的异常表达，且与胰腺损伤程度明显相关，与血清淀粉酶以及脂肪酶活性呈正相关。此后，他们又建立了大鼠盲肠结扎穿孔模型(cecal ligation and puncture,CLP)，血清miR-216a始终未被检出，表明miR-216a在胰腺细胞损伤时能释放到外周循环血中，且在48 h后都保持在较高浓度，可与非特异性的淀粉酶及脂肪酶升高作鉴别，因此miR-216可有望成为早期诊断AP的特异性标志物。李永文[15]对轻症急性胰腺炎(MAP)、重症急性胰腺炎(SAP)、健康对照组血清miR-216a含量以及急性期和恢复期血清miR-216a含量的差异进行统计学分析，结果表明miR-216a在AP患者体内的表达水平较健康对照组显著升高，且在SAP中的含量比MAP高，急性期含量高于恢复期，因此，miR-216a有望成为新的AP血清标志物。

三、miRNA与AP病情严重程度

An等[16]研究了高脂血症性AP患者血清miRNA浓度的变化及其与三酰甘油(TG)、胆固醇(TC)、Ca2+、空腹血糖(FBG)、炎性因子的相关性。高脂血症AP患者血清miR-181a-5p表达明显下降，且血清miR-181a-5p表达量与TG、TC、FBG、PCT、IL-1β、IL-6均呈负相关，与Ca2+呈正相关，而非高脂血症性AP患者血清miR-181a-5p表达量无显著下降，表明miR-181a-5p可用于诊断高脂血症性AP，敏感性为100%，特异性为82.8%(P<0.01)[17]，因此miR-181a-5p可以用来预测高脂血症性AP的病情进展。

An等[18]通过芯片分析从AP患者血清的205种miRNA中确认了9种在MAP和SAP患者血清之间有明显表达差异的miRNA，其中4种上调，5种下调，下调明显的有miR-92b、miR-10a、miR-7，上调明显的有miR-551b-5p、miR-890，且在SAP的含量远高于MAP。将miR-551b-5p与反映AP严重程度及预后的实验室指标和影像学结果做相关性分析，发现miR-551b-5p在低血钙的患者和有并发症或脏器衰竭的患者血液中显著升高，而在用PCT、CRP水平划分严重程度的组之间无明显差异。之后Liu等的研究结果表明，血清miR-551b-5p可以作为预测AP严重程度和检测AP发病的一项很好的生物标志物，而miR-92b、miR-10a和miR-7可以用来鉴别AP和健康者。

内皮细胞富含miR-126，能促进血管再生及调节血管内皮细胞功能[19]；血浆miR-126-5p主要来源于血小板，在血小板异常激活和血管损伤时被释放出来，因此可以作为活动性血管损伤的标志物[20]。Kusnierz-Cabala等[21]报道，血清miR-216、miR-375、miR-148a-3p可以作为诊断胰腺炎的标志物，但只有涉及血管功能障碍的miR-126-5p、miR-551b-5p才可以用来判断AP的严重程度。通过受试者操作特性曲线(ROC)分析，miR-126-5P、miR-551b-5p预测AP严重程度的敏感性分别为61%、69.3%，特异性分别为87.2%、71.9%(P<0.001)；而miR-375预测AP严重程度的敏感性55.0%，特异性44.4%。miR-216a、miR-216b、miR-217在MAP和SAP的早期都显著升高[20]，与Kong等[14]、Blenkiron等[22]、Endo等[23]的研究结果一致。

四、展望

miR-216a、miR-216b、miR-92b、miR-10a和miR-7在AP早期诊断方面都有较强的优势，而miR-126-5P和miR-551b-5p判断AP严重程度方面表现出独特的价值，miR-181a-5p可以用来准确地评估高脂血症性AP的病情进展。不足的是miRNA在AP中的作用机制的研究较少，且多数研究的样本量较小，不同的研究发现很多不同价值的miRNA，很少将这些miRNA进行一个统一对比分析。目前miRNA在AP中的研究仍处于初级阶段，距离实际临床运用仍需较长的路要走。

[1] Lee RC, Feinbaum RL, Ambros V.The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14[J].Cell,1993,75(5):843-854.DOI 10.1016/0092-8674(93)90529-Y.

[2] Szafranska AE, Davison TS, John J, et al.MicroRNA expression alterations are linked to tumorigenesis and non-neoplastic processes in pancreatic ductal adenocarcinoma[J].Oncogene,2007,26(30):4442-4452.DOI 10.1038/sj.onc.1210228.

[3] Kaiser AM, Saluja AK, Sengupta A, et al.Relationship between severity, necrosis, and apoptosis in five models of experimental acute pancreatitis [J].Am J Physiol,1995,269(5Pt1):C1295-C1304.DOI 10.1016/0092-8674(93)90529-Y.

[4] He ZJ, Podkletnova I, Alho H, et al.Apoptosis in acute pancreatitis[J].Ann Chir Gynaecol,2000,89(1):65-67.

[5] Bhatia M.Apoptosis of pancreatic acinar cells in acute pancreatitis: is it good or bad?[J].J Cell Mol Med,2004,8(3):402-409. DOI: 10.1111/j.1582-4934.2004.tb00330.x.

[6] Mareninova OA, Sung KF, Hong P, et al.Cell death in pancreatitis: caspases protect from necrotizing pancreatitis[J].J Biol Chem,2006,281(6):3370-3381.DOI:10.1074/jbc.M511276200.

[7] 付强, 张宏伟, 秦涛,等.微小RNA-92b在大鼠急性胰腺炎中对腺泡细胞凋亡的影响[J].中华实验外科杂志,2013,30(8):1672-1675.DOI 10.3760/cma.j.issn.1001-9030.2013.08.037.

[8] Yilmaz M, Topsakal S, Herek O, et al.Effects of etanercept on sodium taurocholate-induced acute pancreatitis in rats[J].Transl Res, 2009,154(5):241-249.DOI 10.1016/j.trsl.2009.07.009.

[9] Qin T, Fu Q, Pan YF, et al.Expressions of miR-22 and miR-135a in acute pancreatitis[J].J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2014,34(2):225-233.DOI 10.1007/s11596-014-1263-7.

[10] Hu MX, Zhang HW, Fu Q, et al.Functional role of MicroRNA-19b in acinar cell necrosis in acute necrotizing pancreatitis[J].J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2016,36(2):221-225.DOI 10.1007/s11596-016-1570-2.

[11] Schmidt J, Klar E.Etiology and pathophysiology of acute pancreatitis[J].Ther Umsch,1996,53(5):322-332.URL https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8685849.

[12] 李顺乐, 陈熹, 张洺，等.血管内皮细胞生长因子在重症急性胰腺炎大鼠中的表达及作用[J].南方医科大学学报，2011，31(1):187-189.

[13] Wang S, Aurora AB, Johnson BA, et al.The endothelial-specific microRNA miR-126 governs vascular integrity and angiogenesis[J].Dev Cell,2008,15(2):261-271.DOI 10.1016/j.devcel.2008.07.002.

[14] Kong XY, Pu YQ, Li L, et al.Plasma miR-216a as a potential marker of pancreatic injury in a rat model of acute pancreatitis[J].World J Gastroenterol,2010,16(36):4599-4604.DOI 10.3748/wjg.v16.i36.4599.

[15] 李永文.急性胰腺炎患者血清中miR-216a的表达及其临床意义的研究[D].长沙：中南大学，2012.

[16] An F, Zhan Q, Xia M, et al.From moderately severe to severe hypertriglyceridemia induced acute pancreatitis: circulating miRNAs play role as potential biomarkers[J].PLoS One,2014,9(11):e111058.DOI 10.1371/journal.pone.0111058.

[17] Modrau IS, Floyd AK, Thorlacius-Ussing O.The clinical value of procalcitonin in early assessment of acute pancreatitis[J].Am J Gastroenterol,2005,100(7):1593-1597.DOI 10.1111/j.1572-0241.2005.41456.x.

[18] An Y, Sun Z, Zhang Y, et al.The use of berberine for women with polycystic ovary syndrome undergoing IVF treatment[J].Clinical Endocrinol(Oxf),2014,80(3):425-431.DOI 10.1111/cen.12294.

[19] Wang H, Peng W, Shen X, et al.Circulating levels of inflammation-associated miR-155 and endothelial-enriched miR-126 in patients with end-stage renal disease[J].Braz J Med Biol Res,2012,45(12):1308-1314.DOI 10.1590/s0100-879x2012007500165.

[20] de Boer HC, van Solingen C, Prins J, et al.Aspirin treatment hampers the use of plasma microRNA-126 as a biomarker for the progression of vascular disease[J].Eur Heart J,2013,34(44):3451-3457.DOI 10.1093/eurheartj/eht007.

[21] Kusnierz-Cabala B, Nowak E, Sporek M, et al.Serum levels of unique miR-551-5p and endothelial-specific miR-126a-5p allow discrimination of patients in the early phase of acute pancreatitis[J].Pancreatology,2015,15(4):344-351.DOI 10.1016/j.pan.2015.05.475.

[22] Blenkiron C, Askelund KJ, Shanbhag ST, et al.MicroRNAs in mesenteric lymph and plasma during acute pancreatitis[J].Ann Surg,2014,260(2):341-347.DOI 10.1097/SLA.0000000000000447.

[23] Endo K, Weng H, Kito N, et al.MiR-216a and miR-216b as markers for acute phased pancreatic injury[J].Biomed Res,2013,34(4):179-188.DOI 10.2220/biomedres.34.179.

(本文编辑：吕芳萍)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2017.05.017

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2016-07-21)